Определите возможность восстановления монооксида никеля водородом:
NiO (к) + H2 (г) → Ni (к) + H2O (г)
ΔH° NiO (к) = -240 кДж/моль; ΔH° H2O (г) = -241,6 кДж/моль;
S° Ni (к) = 29,7 Дж/моль·К; S° NiO (к) = 38,1 Дж/моль·К
S° H2 (г) = 130,4 Дж/моль·К; S° H2O (г) = 188,6 Дж/моль·К.

Рассмотрим реакцию:

\[ \mathrm{NiO(к) + H_2(г) \rightarrow Ni(к) + H_2O(г)} \]

Сначала найдём тепловой эффект:

\[ \Delta H^\circ = \Delta H^\circ_{\text{продуктов}} - \Delta H^\circ_{\text{исходных}} \]

\[ \Delta H^\circ = -241{,}6 - (-240) = -1{,}6\ \text{кДж/моль} \]

Изменение энтропии:

\[ \Delta S^\circ = (29{,}7 + 188{,}6) - (38{,}1 + 130{,}4) = 49{,}8\ \text{Дж/(моль·К)} \]

\(\Delta H^\circ < 0\), а \(\Delta S^\circ > 0\). Значит,

\[ \Delta G^\circ = \Delta H^\circ - T\Delta S^\circ < 0 \]

при любой температуре. Следовательно, восстановление монооксида никеля водородом термодинамически возможно и самопроизвольно.

0 0 Пожаловаться